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未來(lái)金屬3D打印材料將迎來(lái)爆發(fā)期,中國(guó)金屬3D打印材料市場(chǎng)前景廣闊

牽手一起夢(mèng) ? 來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院 ? 作者:佚名 ? 2020-08-29 11:03 ? 次閱讀

經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,3D打印技術(shù)不斷完善,目前已形成了3D生物打印、有機(jī)材料打印、金屬打印等多種打印模式,我國(guó)3D打印材料仍以工程塑料為主。2019年7月,主營(yíng)業(yè)務(wù)為金屬打印的鉑力特在科創(chuàng)板上市,預(yù)計(jì)未來(lái)金屬3D打印材料將迎來(lái)新的爆發(fā)期。

1、中國(guó)3D打印核心材料仍以工程塑料為主

根據(jù)IDC的對(duì)3D打印材料調(diào)查數(shù)據(jù),2018年金屬耗材占比為39.4%,低于塑料的40.4%,主要由于金屬打印的產(chǎn)業(yè)化正處于快速擴(kuò)張階段,設(shè)備端的增長(zhǎng)領(lǐng)先于材料消耗的增長(zhǎng)。非金屬3D打印通常使用塑料、樹(shù)脂材料等,金屬3D打印通常使用各類合金粉末和線材。

相比傳統(tǒng)制造模式,非金屬3D打印的優(yōu)勢(shì)主要在于無(wú)模化和可定制,但受限于材料性能,其主要用于樣品和模具的生產(chǎn),量和價(jià)都很難起來(lái);而金屬3D打印除了具備無(wú)模化可定制優(yōu)勢(shì)外,在打印效率和打印質(zhì)量上相比傳統(tǒng)金屬加工工藝均有較為明顯的提升,甚至能夠完成傳統(tǒng)工藝無(wú)法制造的高復(fù)雜度高精密度零部件的打印,具有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

未來(lái)金屬3D打印材料將迎來(lái)爆發(fā)期,中國(guó)金屬3D打印材料市場(chǎng)前景廣闊

從3D打印的核心材料來(lái)看,主要非金屬類為主,非金屬類材料包括工程塑料、光敏樹(shù)脂、陶瓷材料和細(xì)胞生物原料。

中國(guó)3D打印核心材料分類及應(yīng)用領(lǐng)域分析情況

根據(jù)對(duì)公開(kāi)信息的整理,2019年-2020年全球3D核心材料相關(guān)事件仍以工程塑料為主、金屬材料為輔。從全球3D打印材料的事件來(lái)看,國(guó)外的3D材料研發(fā)機(jī)構(gòu)廣泛,覆蓋軍方、大學(xué)和企業(yè),而中國(guó)的3D打印材料研發(fā)仍集中在科研院所端,產(chǎn)學(xué)平臺(tái)暫未建立。

2019-2020年全球3D打印核心材料相關(guān)事件匯總情況

3、中國(guó)金屬3D打印材料市場(chǎng)前景廣闊 國(guó)內(nèi)與國(guó)外差距較大

眾所周知,塑料材料一直朝著高強(qiáng)度方向發(fā)展,通過(guò)增強(qiáng)塑料強(qiáng)度用來(lái)直接替換金屬用于各類復(fù)雜構(gòu)件,既便宜又質(zhì)輕,從而使塑料材料在3d打印制造中被廣泛應(yīng)用。此外,塑料材料還可以避開(kāi)缺陷向復(fù)合化、功能化方向發(fā)展,特別是實(shí)現(xiàn)多元材料復(fù)合,進(jìn)而賦予塑料特定功能。

例如,通過(guò)3d打印技術(shù)制造工藝復(fù)雜的智能材料、光電高分子材料、光熱高分子材料、光伏高分子材料及儲(chǔ)能高分子材料等新材料;利用生物塑料的生物相容性向醫(yī)學(xué)人體組織發(fā)展,3d打印在細(xì)胞、軟組織、器官及骨骼等方面仍具有巨大應(yīng)用空間,尤其在組織工程應(yīng)用中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

可以預(yù)見(jiàn),在今后10年內(nèi),塑料材料將仍將是不可或缺的3D打印材料,同時(shí)麥肯錫公司(McKinsey & Company)發(fā)布的一份報(bào)告指出,金屬3D打印的市場(chǎng)價(jià)值將在未來(lái)15年內(nèi)飆至100億美元。航空航天產(chǎn)業(yè)為例,金屬3D打印能滿足其對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料和制造工藝的需求,在保證性能的前提下能大幅減輕零部件質(zhì)量,同時(shí)還能有效縮短零部件的制造流程。

金屬3D打印工藝中金屬粉末質(zhì)量是影響最終打印部件結(jié)構(gòu)及性 能的關(guān)鍵因素之一,目前國(guó)內(nèi)制粉水平接近國(guó)外但仍有差距。金屬粉末質(zhì)量越好,粒徑越小,其打印出的產(chǎn)品致密性、機(jī)械性能越好。 2013年國(guó)外公司3D Systems制出的粉末粒徑為6-9μm,國(guó)內(nèi)鋼研高納2019年生產(chǎn)粉末粒徑為10μm。鉑力特公司建成的粉末生產(chǎn)線,可用于其 自制的3D打印設(shè)備,提高打印產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)鉑力特招股書(shū),其研制粉末粒徑最低為20μm左右,與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)公司有一定差距。

金屬增材制造技術(shù)發(fā)展中有三個(gè)重要的因素,設(shè)備、材料和工藝,國(guó)內(nèi)目前在這三方面還有提高的空間。為了擴(kuò)大3D打印技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模, 金屬增材制造技術(shù)正在朝著低成本、大尺寸、多材料、高精度、高效 率方向發(fā)展。

中國(guó)金屬3D打印材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析情況

4、附:3D打印核心細(xì)分材料

中國(guó)3D打印核心材料之工程塑料產(chǎn)品匯總情況

中國(guó)3D打印核心材料之金屬材料產(chǎn)品匯總情況

責(zé)任編輯:gt

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